Rotācijas šķēres

 

Rotācijas šķēru pielietojuma analīze tērauda spoļu griešanas nozarē un galveno dizaina parametru aprēķināšanas formulas

page-800-550

Pateicoties to galvenajām priekšrocībām, ko nodrošina ātrgaitas dinamiskā cirpšana un precīza garuma griešana, rotējošās šķēres ir kļuvušas par būtisku aprīkojumu tērauda lokšņu griešanas nozarē, un tās plaši izmanto karsti velmētu lokšņu, auksti velmētu lokšņu, citu veidu cinkotu lokšņu un lokšņu apstrādei no -līdz -garumam. Tie kalpo kā būtiska saikne starp iepriekšējiem procesiem, piemēram, velmēšanu, kodināšanu un cinkošanu, un pakārtoto gatavā produkta apstrādi, tieši nosakot gatavo tērauda plākšņu izmēru precizitāti, šķērsgriezuma kvalitāti un ražošanas līnijas efektivitāti. Nākamajā sadaļā ir aplūkoti nozares pielietojuma scenāriji un pamatvērtības priekšlikumi, vienlaikus pievēršoties īpašām tērauda plākšņu griešanas prasībām. Tas sistemātiski iezīmē galvenos projektēšanas parametrus un aprēķinu formulas rotācijas bīdes mehānismiem, nodrošinot precīzu atbalstu tehniskajai projektēšanai un optimizācijai nozarē.

Rotācijas bīdes galvenie pielietojumi tērauda lokšņu griešanas nozarē un tiek izmantoti griešanai -līdz -garumam

Rotācijas šķērēm ir jāatbilst dažāda biezuma, materiālu un specifikāciju tērauda plākšņu apstrādes prasībām, aptverot visu bīdes scenāriju diapazonu, sākot no standarta plāksnēm līdz īpašiem{0}}tērauda plāksnēm. To galvenie pielietojumi ir koncentrēti šādās jomās

Karsti velmētas loksnes nepārtraukta griešana: izstrādāta, lai pielāgotos ātrgaitas nepārtrauktas ražošanas līnijām Karsti velmētu lokšņu nepārtrauktas ražošanas raksturs (biezums 1,2–6 mm, darbības ātrums līdz 80–100 m/min) prasa, lai rotējošās šķēres veiktu griešanu,{7}}nogriežot tērauda plāksni lielā ātrumā, negriežot{8}. pārtraucot ražošanas līnijas ritmu. Rotējošajai grieznei ir jāveido ātruma slēgta{10}}cilpa ar griezuma-līdz-garuma padeves mehānismu, lai panāktu absolūtu sinhronizāciju starp bīdes asmeni un tērauda plāksni griešanas brīdī, tādējādi novēršot plāksnes izstiepšanos vai šķērsgriezuma sašķiebšanos, ko izraisa ātruma neatbilstības. Karsti velmētu lokšņu metāla ražošanas līnijās, ko izmanto mājsaimniecības ierīcēs un automobiļu detaļās, rotācijas bīdes mehānismam ir jānodrošina elastīga pārslēgšanās starp dažādiem fiksēta{16}}garuma iestatījumiem (1–12 m), lai nodrošinātu nepārtrauktu ražošanas līnijas darbības efektivitāti un samazinātu dīkstāves zudumus.

Precīza auksti velmēta-tērauda, ​​cinkota tērauda un nerūsējošā tērauda griešana: atbilst stingrām virsmas kvalitātes prasībām

 

Auksti velmētam-tēraudam, cinkotajam tēraudam (biezums 0,3–6 mm) un nerūsējošajam tēraudam ir nepieciešami ārkārtīgi augsti virsmas līdzenuma un šķērsgriezuma -apstrādes standarti, un tos plaši izmanto augstākās-noteikumos, piemēram, sadzīves tehnikas paneļos un automašīnu virsbūves paneļos. Rotējošām griezējmašīnām jākontrolē asmeņu sprauga un griešanas spēks liela ātruma griešanas laikā, lai novērstu tādas problēmas kā urbumi, skrāpējumi, cinka pārklājuma nolobīšanās, rullīšu pēdas un virsmas bojājumi, vienlaikus nodrošinot griešanas precizitāti, kas ir mazāka par ±0,5 mm vai vienāda ar to. Piemēram, automobiļu un mājas lietošanai paredzētajās cinkotajās loksnēs, kas grieztas pēc garuma līnijām, rotējošajām šķērēm jāpielāgojas dažādas stiprības cinkotajām loksnēm. Precīzi kontrolējot bīdes parametrus, tie nodrošina, ka grieztās tērauda loksnes var tieši izmantot štancēšanai un formēšanai bez nepieciešamības pēc sekundārās apgriešanas.

 

Pielāgota speciālu tērauda lokšņu griešana: neregulāru formu un augstas{0}}izturības materiālu prasību apmierināšana Speciālas tērauda loksnes, piemēram, augstas-stiprības tērauds, nodilumizturīgs tērauds un nerūsējošais-tērauds, rada ievērojami lielākas bīdes problēmas to augstās cietības un stingrības dēļ. Rotācijas bīdes mašīnas ir īpaši jāoptimizē asmeņu turētāja stiprības un bīdes spēka rezerves ziņā, lai pielāgotos dažādu materiālu bīdes īpašībām. Piemēram, augstas -izturības tēraudam ir nepieciešams palielināt bīdes spēku par vairāk nekā 30%, savukārt nerūsējošajam tēraudam ir nepieciešams optimizēt asmens materiālu un dzesēšanas sistēmas, lai novērstu asmens pielipšanu un šķelšanos griešanas procesā. Ražošanas līnijās īpašajām tērauda plāksnēm, ko izmanto enerģētikas un automobiļu nozarē, rotācijas bīdes mehānismiem ir jānodrošina pielāgota griešana, lai tie atbilstu prasībām pēc neregulāras formas, fiksētiem izmēriem un biežām specifikāciju izmaiņām, piemēram, trapecveida, rombveida{10}}formas un gofrētām plāksnēm, tādējādi nodrošinot gan šo īpašo tērauda plākšņu kvalitāti, gan efektivitāti.

 

Rotācijas bīdes galvenie dizaina parametri un aprēķinu formulas (piemērota tērauda plākšņu griešanai)

 

Rotācijas šķēres dizains ir līdzsvarots liela{0}}darba ātrumā, precīzā sinhronizācijā un bīdes stabilitātē. Tās galvenie parametri jāaprēķina, pamatojoties uz tādiem galvenajiem mainīgajiem lielumiem kā tērauda plāksnes biezums, platums, darbības ātrums un materiāla izturība. Tālāk ir izklāstītas galveno projektēšanas parametru aprēķinu formulas un to piemērojamo scenāriju analīze

 

Bīdes spēka aprēķins: Bīdes kapacitātes nodrošināšanas pamatprincips Bīdes spēks ir ļoti svarīgs, izvēloties rotējošā bīdes mehānisma barošanas sistēmu. Tas jāaprēķina, pamatojoties uz tērauda plāksnes materiāla stiprību, biezumu, platumu un bīdes metodi (paralēlā griešana, slīpā asmeņa griešana), lai nodrošinātu, ka griešanas asmeņi var pilnībā atdalīt tērauda plāksni, tādējādi novēršot materiāla iesprūšanu un pārslodzi.

 

Paralēlās{0}}asmens bīdes spēka formula

 

Piemērots vidēja - un smaga-gabarīta plākšņu un karsti-velmētu lokšņu griešanai, izmantojot paralēlus asmeņus, kur griešanas asmeņi ir paralēli tērauda plāksnes kustības virzienam un bīdes spēks ir vienmērīgi sadalīts visā šķērsgriezumā:

F=0.8×σb×A

 

Parametru apraksti:

F: nepieciešamais bīdes spēks (N);

σb: tērauda plāksnes stiepes izturība (MPa); piemēram, 400–500 MPa Q235 tērauda plāksnei un 500–600 MPa Q345 tērauda plāksnei;

A: bīdes sekcijas-šķērsgriezuma laukums (mm2), A=b × h;

b: tērauda plāksnes platums (mm);

h: tērauda plāksnes biezums (mm);

0,8: bīdes spēka korekcijas koeficients, kas ņem vērā bīdes asmeņu nodiluma ietekmi, bīdes klīrensu un tērauda plāksnes plastisko deformāciju, lai nodrošinātu, ka konstrukcijā ir iekļauta drošības rezerve.

Paralēlās{0}}asmens bīdes spēka formula

Piemērots vidēja - un smaga-gabarīta plākšņu un karsti-velmētu lokšņu griešanai, izmantojot paralēlus asmeņus, kur griešanas asmeņi ir paralēli tērauda plāksnes kustības virzienam un bīdes spēks ir vienmērīgi sadalīts visā šķērsgriezumā:

F=0.8×σb×A

Parametru apraksti:

F: nepieciešamais bīdes spēks (N);

σb: tērauda plāksnes stiepes izturība (MPa); piemēram, 400–500 MPa Q235 tērauda plāksnei un 500–600 MPa Q345 tērauda plāksnei;

A: bīdes sekcijas-šķērsgriezuma laukums (mm2), A=b × h;

b: tērauda plāksnes platums (mm);

h: tērauda plāksnes biezums (mm);

0,8: bīdes spēka korekcijas koeficients, kas ņem vērā bīdes asmeņu nodiluma ietekmi, bīdes klīrensu un tērauda plāksnes plastisko deformāciju, lai nodrošinātu, ka konstrukcijā ir iekļauta drošības rezerve.

Bīdes spēka formula konisko asmeņu griešanai

Piemērojams plānu plākšņu un auksti{0}}velmētu lokšņu slīpo asmeņu griešanai, kur bīdes asmens ir iestatīts noteiktā leņķī (parasti 1–5 grādi) pret tērauda plāksnes kustības virzienu. Bīdes spēks tiek pielietots pakāpeniski, samazinot maksimālās slodzes un samazinot ietekmi uz iekārtu:

F=0.6×σb×b × h × sin

• Parametru apraksti:

◎ Bīdes asmeņa slīpuma leņķis (grāds); 1–3 grādi plānām loksnēm un 3–5 grādi biezām loksnēm. Lielāks leņķis rada mazāku maksimālo bīdes spēku, bet nedaudz samazina griezuma virsmas līdzenumu;

◎ 0,6: korekcijas koeficients slīpai-asmens griešanai; tā kā bīdes spēks ir sadalīts, šis koeficients ir mazāks nekā paralēlai-asmeņu griešanai.

Korekcijas formula, kas ņem vērā bīdes ātrumu

Ja tērauda plāksnes gaitas ātrums ir liels (>60 m/min), lai koriģētu bīdes spēku, jāņem vērā tērauda plāksnes inerces spēki un dinamiskās slodzes bīdes procesā:

F (dinamisks)=F × (1+0.1×10v)

page-318-69

• Parametra apraksts:

v: Tērauda plākšņu braukšanas ātrums (m/min);

◎ 0,1×(v/10): dinamiskās slodzes korekcijas koeficients; jo lielāks ātrums, jo lielāka ir dinamiskā ietekme, un korekcijas koeficients attiecīgi palielinās, lai nodrošinātu energosistēmas atbilstību liela ātruma bīdes prasībām.

Sinhronā lāpstiņas ātruma aprēķins: galvenais priekšnoteikums griešanas precizitātei

 

 

Lidojošās šķēres pamatprasība ir tāda, ka asmens gala ātrumam precīzi jāatbilst sloksnes ātrumam. Jebkura ātruma atšķirība var izraisīt materiāla izstiepšanos, leņķiskās bīdes virsmas vai garuma novirzes. Tāpēc bīdes precizitātei izšķiroša nozīme ir sinhronā ātruma aprēķināšanai.

vblade{0}}vstripvasmens​=vsloksne

 

Parametra apraksts:

vbladevasmens: lineārais ātrums pie asmens gala (m/min)

vstripvsloksne: sloksnes pārvietošanās ātrums (m/min)

 

Pamatprincips:

Griešanas brīdī asmens un sloksnes lineārajiem ātrumiem jābūt pilnīgi vienādiem, lai nodrošinātu, ka bīdes plakne ir perpendikulāra sloksnes kustības virzienam. Tas novērš leņķiskus griezumus un izgriezumus, vienlaikus nodrošinot precīzus griezuma-līdz-garuma izmērus.

 

Atvasināts aprēķins:

Saistība starp lāpstiņas rotācijas ātrumu un sinhrono rādiusu
Ņemot vērā asmens R rotācijas rādiusuR(mm), asmens griešanās ātrums nn(r/min) aprēķina šādi:

n=vstripπ×R×10–3n=π×R×10−3vsloksne

 

Parametra apraksts:

RRir attālums no asmens rotācijas centra līdz asmens galam. Projektēšanas laikā šis attālums ir jānosaka, pamatojoties uz mehānisma tipu (piemēram, kloķa tips, sviru tips), lai nodrošinātu saderību starp rotācijas ātrumu un konstrukcijas izturību.

Griešanas garuma un bīdes cikla aprēķins: ražošanas līnijas ritma saskaņošanas atslēga

 

Griezuma garums ir kritiska specifikācija gataviem sloksnes izstrādājumiem. Bīdes cikls ir jāsinhronizē ar sloksnes ātrumu un nepieciešamo griezuma garumu, lai nodrošinātu nepārtrauktu ražošanu un novērstu materiāla uzkrāšanos vai spriedzes problēmas.

Griešanas garuma formula

L=vstrip×tL=vsloksne ×t

 

Parametra apraksts

LL: sloksnes griezuma garums (m)

tt: Bīdes cikla laiks (min), ti, laika intervāls starp diviem griezumiem

 

Pamatprincips

Griezuma garumu nosaka gan sloksnes ātrums, gan bīdes cikls. Projektēšanas laikā bīdes cikls ir jāatvasina apgriezti no mērķa griezuma garuma, lai nodrošinātu, ka mehānisma ritms atbilst ražošanas līnijas prasībām.

 Bīdes cikla formula

t=60nobīdet=ncirpe 60

 

Parametra apraksts

nbīdenbīde: griezumu skaits minūtē (griezumi/min), ti, griešanas biežums

 

Atvasināts aprēķins

Atbilstoša griešanas frekvence ar griezuma garumu
Ja nepieciešamais griezuma garums ir LLun sloksnes ātrums ir vstripvsloksne, griešanas frekvencei jāatbilst:

nshear{0}}vstripLncirpe​=Lvsloksne

 

Piemērs

Ja sloksnes ātrums ir 80 m/min un griezuma garums ir 4 m, bīdes biežums ir 20 griezumi/min. Tas nozīmē, ka minūtē ir jāpabeidz 20 griezumi, lai nepārtraukti nogrieztu sloksni norādītajā 4 metru garumā.

Inerces griezes momenta aprēķins: iekārtas stabilitātes nodrošināšanas atslēga

 

Lidojošas šķēres liela ātruma darbības laikā inerces griezes moments, ko rada rotējoši komponenti, piemēram, asmens turētājs un asmeņi, izraisa strukturālu vibrāciju, kas var apdraudēt griešanas precizitāti. Inerces griezes momenta aprēķināšana un kontrole ir būtiska stabilai darbībai.

M=J× M=J×

 

Parametra apraksts:

MM: Inerces griezes moments (N·m)

JJ: Rotējošu komponentu inerces moments (kg·m²). Tas ir atkarīgs no asmeņu turētāja un citu komponentu masas sadalījuma, kas aprēķināts kā J=∑miri2J=∑miri2, kur mimiir katras sastāvdaļas masa un ririir tā attālums no rotācijas centra.

: leņķiskais paātrinājums (rad/s²), kas attiecas uz lāpstiņas paātrinājuma vai palēninājuma laiku, kas aprēķināts kā =Δω/Δt ωt, kur ΔωΔωir leņķiskā ātruma un ΔtΔ izmaiņastir paātrinājuma vai palēninājuma laiks.

 

Optimizācijas stratēģijas:

Samaziniet inerces griezes momentu-un līdz ar to arī vibrāciju-, optimizējot masas sadalījumu (piemēram, koncentrējot masu tuvāk rotācijas centram), saīsinot paātrinājuma vai palēninājuma laiku un uzlabojot kustības profilu.

Asmens spraugas aprēķins: kvalitatīvu bīdes virsmu sasniegšanas atslēga

Asmeņu sprauga tieši ietekmē nogrieztās virsmas kvalitāti un urbumu veidošanos. Pārmērīgas spraugas rada urbumus, savukārt nepietiekamas spraugas paātrina asmens nodilumu. Optimālā atstarpe jāaprēķina, pamatojoties uz sloksnes biezumu un materiālu.

δ=k×hδ=k×h

Parametra apraksts 

δδ: Asmens atstarpe (mm)

hh: Sloksnes biezums (mm)

kk: Atstarpes koeficients, kas atkarīgs no materiāla veida un biezuma. Tipiskās vērtības ir šādas:

Vieglajam tēraudam un maz{0}}leģētam tēraudam: k=0.03k=0.03 līdz 0,050,05 (augšējās vērtības lielākam biezumam)

Augstas -izturības tēraudam un nerūsējošajam tēraudam: k=0.05k=0.05 līdz 0,080,08 (cietākiem materiāliem nepieciešamas lielākas spraugas)

Plānām loksnēm (h mazāks vai vienāds ar 2hMazāks vai vienāds ar 2 mm): k=0.02k=0.02 līdz 0,030,03 (stingrākas spraugas, lai uzlabotu virsmas kvalitāti)

Pamatprasība

Lāpstiņas spraugai jābūt regulējamai, lai pielāgotos faktiskā sloksnes biezuma izmaiņām. Projektā jāiekļauj spraugas regulēšanas mehānisms, lai tas atbilstu dažādām materiāla specifikācijām.

Bīdes darba aprēķins: papildu pamats piedziņas sistēmas izvēlei

Cirpes darbs, griešanas spēka un griešanas gājiena reizinājums, atspoguļo griešanas procesā patērēto enerģiju. Tas kalpo kā kritisks atskaites punkts, izvēloties piedziņas sistēmu (elektromotoru, hidraulisko sistēmu), lai nodrošinātu pietiekamu enerģijas jaudu bīdes darbībai.

W=F×sW=F×s

Parametra apraksts 

WW: griešanas darbs (J)

FF: bīdes spēks (N)

ss: griešanas gājiens (mm), ti, attālums, ko asmens veic no sākotnējā kontakta ar sloksni līdz pilnīgai atdalīšanai. Paralēlai asmeņu griešanai, ssir aptuveni vienāds ar sloksnes biezumu hh; slīpai asmeņu griešanai, ssir lielāks.

Atvasināta lietojumprogramma 

Piedziņas sistēmas jaudai jāatbilst darba prasībām laika vienībā. Motora jauda PP(kW) var aprēķināt šādi:

P=W × n-bīde60 × ηP=60×ηW×ncirpe

Kur ηηir transmisijas efektivitāte (0,85–0,9 zobratu piedziņām; 0,8–0,85 siksnas piedziņai). Šī formula nodrošina motora jaudas atbilstību gan griešanas frekvencei, gan darbam ciklā, izvairoties no pārāk maza vai pārāk liela izmēra.

Parametru integrēšana tērauda plākšņu griešanas pielietojuma kontekstā

 

Iepriekš minētās formulas nedarbojas atsevišķi; tie jāpielieto sadarbojoties konkrētajā tērauda plākšņu griešanas kontekstā, lai izveidotu pilnīgu konstrukcijas ietvaru

 

Lidojošo šķēru pielietošana tērauda plākšņu griešanai ir atkarīga no sistemātiskas precīzu parametru aprēķina un reālu -darbības apstākļu integrācijas. Izmantojot iepriekš aprakstītās formulas, ražotāji var sasniegt pilnīgu -procesa precizitāti-no konstrukcijas projektēšanas līdz veiktspējas optimizācijai-, nodrošinot efektīvu, precīzu un stabilu tērauda plākšņu griešanas līniju darbību. Ar 16 gadu dziļu pieredzi tērauda plākšņu griešanas iekārtās, Shanghai Huoyu Industrial Co., Ltd. nepārtraukti pilnveido savu produktu izstrādi, lai atbilstu mūsdienu nozares prasībām, atbalstot nozares pāreju no pamata funkcionalitātes uz progresīvu darbības izcilību.

 

Ievades prasības

Nosakiet tērauda plāksnes biezumu hh, platums bb, materiāla stiepes izturība σbσb, sloksnes ātrums vstripvsloksne un mērķa griezuma garums LL.

01

Pamatparametru aprēķins

Sāciet ar bīdes spēka F aprēķināšanuF, pēc tam nosakiet asmeņu atstarpi δδizmantojot atstarpes formulu. Apstipriniet sinhrono ātrumu, izmantojot vblade{1}}vstripvasmens​=vsloksni, kam seko asmens griešanās ātruma n aprēķināšanan.

02

Ritma saskaņošana

Izmantojot griezuma garuma un bīdes frekvences formulas, nosakiet griezumu skaitu nbīdes minūtēnbīde un atbilstošais bīdes cikls ttlai nodrošinātu saskaņošanu ar ražošanas līnijas ritmu.

03

Stabilitātes pārbaude

Aprēķiniet inerces griezes momentu MMun optimizējiet asmeņu turētāja masas sadalījumu, lai samazinātu vibrāciju. Izmantojiet cirpšanas darba formulu, lai pārbaudītu piedziņas sistēmas jaudu, nodrošinot atbilstošas ​​enerģijas rezerves.

04

Dinamiskā regulēšana

Liela ātruma-griešanai izmantojiet dinamiskās slodzes korekcijas koeficientus, lai pielāgotu bīdes spēku un piedziņas sistēmas parametrus atbilstoši dinamiskiem griešanas apstākļiem.

05

Contactmap